[發明專利]一種識別火災的火焰視頻檢測方法

有效

• 申請號: 201210163450.3
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN103425959B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 劉忠軒
• 申請（專利權）人: 信幀電子技術(北京)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/90;G06T7/20;G06T7/49
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙)11574
• 代理人: 全成哲

技術領域

本發明涉及一種火災識別方法，尤其是一種識別火災的火焰視頻檢測方法。

背景技術

目前火災的檢測方法有煙感、溫感等方法，但是很難在較大空間的室內和室外大范圍應用，對廠房、商場、森林、廣場、學校、小區、道路等大視野范圍進行監控，需要安裝很多煙感或溫感設備，成本高，很難管理。

發明內容

本發明提供了一種通過視頻檢測火災發生的識別火災的火焰視頻檢測方法。

實現本發明目的的識別火災的火焰視頻檢測方法，包括如下步驟：

(1)預處理：獲得攝像頭的視頻后，對各幀圖像提取紅色分量，使用閾值方法，大于閾值區域記為R1；

(2)運動檢測：對原圖像的R1區域中每點計算運動前景，并記為R2；

(3)顏色檢測：對原圖像的R1區域中每點計算顏色是否符合火焰色彩分布，符合火焰色彩分布的區域記為R3；

(4)空間紋理檢測：對原圖像的R1區域分塊計算空間紋理特征，符合火焰空間紋理特征的區域記為R4，即采用二維小波變換高通通道取絕對值大于閾值點數目大于另一閾值的判斷方法，技術空間紋理特征；

(5)時間紋理檢測：對原圖像的R1區域每點計算時間紋理特征，符合火焰時間紋理特征的區域記為R5，即利用取出對應位置歷史若干連續幀圖像像素值，計算極大值點頻率或平滑后計算極大值點頻率，若此頻率位于某區間就判斷為符合火焰時間紋理點；

(6)連續區域處理與形狀分析：記R2、R3、R4、R5至少三項的組合的相交區域為火焰區域R6；火焰區域R6經形態學處理、連通區域檢測、形狀特征判別和區域大小取閾值后得到R7；

(7)向焰心投影，得到焰心：將R7進行向焰心方向的投影并與R3求交獲得焰心，記R8；

(8)區域合并：將R7和R8合并得到火焰區域，對火焰區域進行連通區域檢測后，根據面積大小判斷是否輸出警報。

所述步驟(2)采用混合高斯分布法和幀差法技術運動前景。

所述步驟(3)中采用混合高斯分布法和色彩區間法計算是否符合火焰色彩分布。

所述步驟(7)中的投影方法如下：取地面豎直向下方向向兩邊延展一定角度，或進一步考慮火焰延伸方向對上述角度進行約束，或使用測地膨脹方法，即循環膨脹并與R3求交。

本發明的識別火災的火焰視頻檢測方法，基于視頻監控，根據火災發生時火焰的顏色、運動、紋理等特征從圖像序列中正確識別火焰信息和火災發展狀況。與傳統的火災檢測方法如煙感、溫感等方法相比，基于視頻監控的火災火焰檢測方法有如下優點：

1)攝像頭可監控范圍廣，一個攝像頭就可以監控較大的范圍，可以大大降低成本；

2)對于一些開闊的地域如廠區、森林等，傳統方法很難進行早期的預報，安裝和電力提供等都難以解決；

3)傳統方法難以在高溫等極端環境下工作，而加裝一定保護的攝像頭可以處理；

4)基于視頻監控的火災火焰檢測方法可以及時地通過將視頻傳回將警報結果提供給管理者查詢和確認；

5)便于火災發生原因和進程的分析，通過對火災視頻的紀錄可以提供完整的火災發生、發展、撲滅的資料，視頻監控系統還可以提供更多功能的開發平臺。

附圖說明

圖1為本發明的識別火災的火焰視頻檢測方法的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的識別火災的火焰視頻檢測方法，包括如下步驟：

(1)預處理：獲得攝像頭的視頻后，對各幀圖像提取紅色分量，使用閾值方法，大于閾值區域記為R1；

(2)運動檢測：對原圖像的R1區域中每點計算運動前景，并記為R2；

(3)顏色檢測：對原圖像的R1區域中每點計算顏色是否符合火焰色彩分布，符合火焰色彩分布的區域記為R3；

(4)空間紋理檢測：對原圖像的R1區域分塊計算空間紋理特征，符合火焰空間紋理特征的區域記為R4，即采用二維小波變換高通通道取絕對值大于閾值點數目大于另一閾值的判斷方法，技術空間紋理特征；

(5)時間紋理檢測：對原圖像的R1區域每點計算時間紋理特征，符合火焰時間紋理特征的區域記為R5，即利用取出對應位置歷史若干連續幀圖像像素值，計算極大值點頻率或平滑后計算極大值點頻率，若此頻率位于某區間就判斷為符合火焰時間紋理點；

(6)連續區域處理與形狀分析：記R2、R3、R4、R5至少三項的組合的相交區域為火焰區域R6；火焰區域R6經形態學處理、連通區域檢測、形狀特征判別和區域大小取閾值后得到R7；